專利名稱：圖像處理裝置以及圖像處理程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于輸入圖像的色度分布而進(jìn)行圖像的色度補(bǔ)正的圖像處理裝置以及圖像處理程序。
背景技術(shù)：
以往，按照輸入圖像的色調(diào)、色度、亮度的特性補(bǔ)正輸入圖像的彩色程度的圖像處理裝置已被開發(fā)。
但是，在這些圖像處理裝置中，由于補(bǔ)正的精度沒有那么高，因此上述補(bǔ)正的結(jié)果會有輸出不自然的圖像的情況。
例如，在特開2001-230941號公報中，記述有從輸入圖像提取色度，基于從上述色度的直方圖(histogram)得到的平均色度值控制色度強(qiáng)調(diào)系數(shù)，由此進(jìn)行輸入圖像的色度的補(bǔ)正的技術(shù)。這種技術(shù)如圖14中所示那樣，可對色度分布集中在平均色度值的周邊區(qū)域中那樣的輸入圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳妊a(bǔ)正。
但是，即使在平均色度值與圖14的分布情況相同時，也會有如圖15所示那樣分散為色度分布從平均色度值周邊分離的所謂低色度區(qū)域和高色度區(qū)域的情況。這種情況下，如果進(jìn)行與圖14的分布的情況相同的色度補(bǔ)正，則高色度區(qū)域中顏色變淺，低色度區(qū)域中顏色變濃，其結(jié)果會有變?yōu)椴蛔匀坏膱D像的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種按照輸入圖像的色度分布的特性，決定色度補(bǔ)正系數(shù)，基于上述色度補(bǔ)正系數(shù)進(jìn)行色度補(bǔ)正，由此能夠?qū)Ω鞣N輸入圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳妊a(bǔ)正，其結(jié)果生成更自然的圖像的圖像處理裝置以及圖像處理程序。
本發(fā)明的圖像處理裝置，進(jìn)行輸入圖像的色度補(bǔ)正，具備色度分布特性計算機(jī)構(gòu)，其算出輸入圖像的色度的平均和色度的偏差；色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，其基于所述色度的平均和色度的偏差，算出色度補(bǔ)正系數(shù)；和色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其基于該色度補(bǔ)正系數(shù)，對所述輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正。
根據(jù)上述圖像處理裝置，不僅考慮輸入圖像的色度的平均而且還考慮色度的分布而算出色度補(bǔ)正量。從而，對例如色度的平均相同、但色度分布不同的輸入圖像也能實(shí)施不同的色度補(bǔ)正。
所述的色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)的特征在于，優(yōu)選基于所述色度的偏差算出第一系數(shù)，基于所述色度的平均算出第二系數(shù)，基于所算出的第一系數(shù)以及第二系數(shù)，算出所述色度補(bǔ)正系數(shù)。
所述色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，在所述色度的偏差為給定值以上的情況下，所述色度的偏差越大、使所述第一系數(shù)越小。
另一方面，所述色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，優(yōu)選基于所述色度的平均判定所述輸入圖像屬于有彩色區(qū)域還是屬于無彩色區(qū)域，在判定為所述輸入圖像屬于無彩色區(qū)域的情況下，所述色度的平均越大，使所述第二系數(shù)越大，在判斷為所述輸入圖像屬于有彩色區(qū)域的情況下，所述色度的平均越大，使所述第二系數(shù)越小。第二系數(shù)的最大值也可基于所算出的所述第一系數(shù)而決定。
所述色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，優(yōu)選基于所述色度的平均和色度的偏差算出基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)，所述色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，基于所述基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)和各像素的色度算出每個像素的色度補(bǔ)正系數(shù)，基于所述每個像素的色度補(bǔ)正系數(shù)對所述輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正。
根據(jù)這種圖像處理裝置，基于由色度補(bǔ)正系數(shù)算出機(jī)構(gòu)所算出的色度補(bǔ)正系數(shù)，進(jìn)一步按照各像素的色度能夠?qū)嵤┻m于該各像素的色度補(bǔ)正。
優(yōu)選，所述色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，首先基于所述各像素的色度判定所述各像素的輸入圖像屬于有彩色區(qū)域還是屬于無彩色區(qū)域。例如在輸入圖像的色度小于給定值的情況下該圖像屬于無彩色的區(qū)域，不是這種情況時認(rèn)為屬于有彩色的區(qū)域，因此通過這種基準(zhǔn)進(jìn)行判定。并且，判定為所述輸入圖像屬于無彩色區(qū)域的像素，該像素的色度越大，在所述基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)以下的范圍中增大該像素的色度補(bǔ)正系數(shù)，判定為所述輸入圖像屬于有彩色區(qū)域的像素，該像素的色度越大，在所述基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)以下的范圍中減小該像素的色度補(bǔ)正系數(shù)。即各像素的色度補(bǔ)正系數(shù)的最大值相當(dāng)于基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)。
優(yōu)選，所述色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，基于所述色度補(bǔ)正系數(shù)和各像素的色調(diào)算出該各像素的分色的色度補(bǔ)正系數(shù)，基于該各像素的分色的色度補(bǔ)正系數(shù)和該各像素的色度，算出該各像素的色度補(bǔ)正系數(shù)，基于所算出的各像素的色度補(bǔ)正系數(shù)，對輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正。
根據(jù)這種圖像處理裝置，不僅各像素的色度，還考慮該像素的色調(diào)，對該像素實(shí)施色度補(bǔ)正。根據(jù)以往的圖像處理裝置，例如在某像素為膚色并且色度較強(qiáng)的情況下，如果實(shí)施與其他顏色的像素相同強(qiáng)度的色度補(bǔ)正，則變?yōu)椴蛔匀坏哪w色。但是，根據(jù)本發(fā)明，考慮該像素的色調(diào)和色度，能夠抑制對該像素的色度補(bǔ)正。
優(yōu)選，所述色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，基于所述各像素的色度判定所述各像素的輸入圖像屬于有彩色區(qū)域還是屬于無彩色區(qū)域，判定為所述輸入圖像屬于無彩色區(qū)域的像素，該像素的色度越大，在所述各像素的分色的色度補(bǔ)正系數(shù)以下的范圍中增大該像素的色度補(bǔ)正系數(shù)，判定為所述輸入圖像屬于有彩色區(qū)域的像素，該像素的色度越大，在所述各像素的分色的色度補(bǔ)正系數(shù)以下的范圍中減小該像素的色度補(bǔ)正系數(shù)。即各像素的色度補(bǔ)正系數(shù)的最大值相當(dāng)于分色的色度補(bǔ)正系數(shù)。
本發(fā)明的圖像處理程序，使計算機(jī)發(fā)揮作為進(jìn)行輸入圖像的色度補(bǔ)正的圖像處理裝置的功能。該圖像處理程序使計算機(jī)作為下述機(jī)構(gòu)發(fā)揮功能色度分布特性計算機(jī)構(gòu)，其算出輸入圖像的色度的平均和色度的偏差；色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，其基于所述色度的平均和色度的偏差，算出色度補(bǔ)正系數(shù)；和色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其基于該色度補(bǔ)正系數(shù)，對所述輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正。
即該圖像處理程序，使計算機(jī)執(zhí)行算出輸入圖像的色度的平均和色度的偏差的第一步驟、基于色度的平均和色度的偏差算出作為色度補(bǔ)正的程度的色度補(bǔ)正系數(shù)的第二步驟、以及基于色度補(bǔ)正系數(shù)對輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正的第三步驟。
優(yōu)選，所述色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，基于所述色度的平均和色度的偏差算出基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)，所述色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，基于所述基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)和各像素的色度算出每個像素的色度補(bǔ)正系數(shù)，基于所述每個像素的色度補(bǔ)正系數(shù)，對所述輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正。
即該圖像處理程序，在上述的第三步驟中，還使計算機(jī)執(zhí)行基于基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)和各像素的色度算出該各像素的色度補(bǔ)正系數(shù)的步驟，基于所算出的各像素的色度補(bǔ)正系數(shù)對各像素的輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正。
優(yōu)選，所述色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，基于所述色度的平均和色度的偏差算出基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)，所述色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，基于所述色度補(bǔ)正系數(shù)和各像素的色調(diào)，算出該各像素的分色的色度補(bǔ)正系數(shù)，基于該各像素的分色的色度補(bǔ)正系數(shù)和該各像素的色度，算出該各像素的色度補(bǔ)正系數(shù)，基于所算出的各像素的色度補(bǔ)正系數(shù)對輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正。
即該圖像處理程序，在上述的第三步驟中，還讓計算機(jī)執(zhí)行基于色度補(bǔ)正系數(shù)和各像素的色調(diào)算出該各像素的分色的色度補(bǔ)正系數(shù)的步驟和基于各像素的分色的色度補(bǔ)正系數(shù)和該各像素的色度算出該各像素的色度補(bǔ)正系數(shù)的步驟，基于所算出的各像素的色度補(bǔ)正系數(shù)，對各像素的輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種按照輸入圖像的色度分布的特性決定色度補(bǔ)正系數(shù)，通過基于上述色度補(bǔ)正系數(shù)進(jìn)行色度補(bǔ)正，能夠?qū)Ω鞣N輸入圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳妊a(bǔ)正，其結(jié)果生成更自然的圖像的圖像處理裝置以及圖像處理程序。
本發(fā)明的意義以及效果，根據(jù)以下所示的實(shí)施方式的說明可更明了。
但是，以下的實(shí)施方式只是本發(fā)明的一個實(shí)施方式，本發(fā)明或者各結(jié)構(gòu)要件的用語的意義并不限于以下的實(shí)施方式中所記載的內(nèi)容。


圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式之一的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2為表示用于說明色度的色調(diào)圖。
圖3為表示以輸入圖像信號的色度值為橫軸，取得其色度值的像素的總計像素數(shù)的度數(shù)為縱軸的輸入色度直方圖的圖。
圖4為表示使用于基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益的算出的、色度分散和色度補(bǔ)正增益最大值之間的關(guān)系以及色度的平均和基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益之間的關(guān)系的圖。
圖5為表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖6為表示使用于基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益的算出的、色度分散和分散色度補(bǔ)正增益之間的關(guān)系以及色度的平均和平均色度補(bǔ)正增益之間的關(guān)系的圖。
圖7為表示本發(fā)明的實(shí)施方式之一的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖8為表示使用于每個像素的色度補(bǔ)正增益的算出的、色度和色度補(bǔ)正增益的關(guān)系的圖。
圖9為表示本發(fā)明的實(shí)施方式之一的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖10為表示使用于每個像素的色度補(bǔ)正增益的算出的、輸入圖像信號的色調(diào)和分色的色度補(bǔ)正增益最大值的關(guān)系的圖。
圖11為表示使用于每個像素的色度補(bǔ)正增益的算出的、色度和分色的色度補(bǔ)正增益的關(guān)系的圖。
圖12為表示本發(fā)明的實(shí)施方式之一的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖13為表示使用于每個像素的色度補(bǔ)正增益的算出的、輸入圖像信號的色調(diào)和分色的獨(dú)立色度補(bǔ)正增益的關(guān)系的圖。
圖14為表示色度分布在色度平均附近的輸入圖像的輸入色度直方圖的圖。
圖15為表示色度分散分布在低色度區(qū)域以及高色度區(qū)域的輸入圖像的輸入色度直方圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
(第一實(shí)施方式)圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的圖。
圖像處理裝置100如圖1所示，其結(jié)構(gòu)包括色度分布特性計算部101、色度補(bǔ)正增益計算部102以及色度補(bǔ)正執(zhí)行部103。色度分布特性計算部101根據(jù)輸入圖像信號算出色度的平均值或分散的所謂的色度分布特性。色度補(bǔ)正增益計算部102算出成為用于基于輸入圖像信號的色度分布特性的色度補(bǔ)正量的基準(zhǔn)的增益(以下記載為基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益)。色度補(bǔ)正執(zhí)行部103基于基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益補(bǔ)正輸入圖像信號的色度并輸出。
還有，所謂色度是指顏色的明亮度、顏色的純度。色度越高，越接近純粹的顏色，反之色度越低越接近渾濁的顏色(灰色)。色度值的范圍為0～100％。圖2表示色調(diào)環(huán)圖。所謂色調(diào)圖是指將色調(diào)配置為環(huán)狀。圖中色度由箭頭的長度來表現(xiàn)。即色度值S如下式1所示，通過色度信號RY、BY的二次方和的平方根而算出。
S=RY2+BY2---(1)]]>此外，所謂色調(diào)表示紅、黃、綠、青、藍(lán)、品紅等的顏色。色調(diào)在色調(diào)環(huán)上以色差信號BY為基準(zhǔn)以0～360度表示。即色調(diào)H如下式2所示由色差信號RY和BY所形成的角度表示。
H=tan-1RYBY---(2)]]>以下，對圖1的圖像處理裝置100中所包括的上述各構(gòu)成要素進(jìn)行詳細(xì)說明。
色度分布特性計算部101色度分布特性計算部101，從所輸入的圖像信號分離色度信號。并且根據(jù)所分離的色差信號算出各個像素的色度，算出色度的平均值和分散等作為色度分布特性。
圖3表示以輸入圖像信號的色度值為橫軸，以作為取得該色度值的像素的合計像素數(shù)的度數(shù)為縱軸的輸入色度直方圖。如果各像素的色度值范圍為0～MAX、色度值為S時的度數(shù)為HIST[S]、全部像素數(shù)為N，則色度分布特性計算部101通過下式3算出輸入圖像信號的色度平均值A(chǔ)VE(以下稱為“AVE”)和分散V(以下稱為“V”)。
AVE=ΣS=0MAX(S×HIST[S])/N]]>
基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部102基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部102基于由色度分布特性計算部101算出的AVE和V算出基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益Gs(以下稱為“Gs”)。
具體地來說，基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部102首先基于規(guī)定Gs的最大值Gm和V之間的關(guān)系的函數(shù)(以下記為V-Gm函數(shù))，算出Gs所取得的最大值Gm。
接下來，基于規(guī)定AVE和Gs的關(guān)系的函數(shù)(以下記為AVE-Gs函數(shù))，算出Gs。另外，該AVE-Gs函數(shù)基于由V-Gm函數(shù)算出的Gm而被規(guī)定。
然而，認(rèn)為AVE極小的輸入圖像信號為接近無彩色的圖像。對上述圖像施加強(qiáng)的色度補(bǔ)正，則會添加顏色，反而會有成為不自然的圖像的可能性。
此外，認(rèn)為AVE較大的輸入圖像信號為本來色度較大的圖像。由于對上述圖像施加強(qiáng)的色度補(bǔ)正，顏色會變淺，因此反而會有添加不自然的顏色的可能性。
另一方面，V表示以輸入圖像信號的色度平均為中心的極端情況、或者偏差情況。從而，認(rèn)為該分散極小的圖像信號為色度分布(色度直方圖)密集在極端平均值附近的圖像。如果對上述圖像施加強(qiáng)的色度補(bǔ)正，則輸入圖像中存在的噪聲被強(qiáng)調(diào)且變得明顯，反而會有成為不自然的圖像的可能性。
此外，認(rèn)為V為極端大的輸入圖像信號為色度分布沒有集中在一定區(qū)域中而分散的圖像。如果對上述圖像施加強(qiáng)色度補(bǔ)正，則對于色度高的像素顏色變淺，因此反而會有添加不自然的顏色的可能性。
考慮這種輸入圖像信號的特性，圖像處理裝置100中，基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部102基于具有圖4(a)及(b)所示的特性的V-Gm函數(shù)以及AVE-Gs函數(shù)算出Gs。
圖4(a)是表示V-Gm函數(shù)的一例的圖表。橫軸為V，縱軸為Gm。另外，該第一實(shí)施方式中，Gm的最大值為1。
V-Gm函數(shù)中，將表示分散小的區(qū)域和大的區(qū)域的邊界值的V設(shè)為V_BOUND。并且，V-Gm函數(shù)被規(guī)定為，(1)的區(qū)間即分散V為V＜V_BOUND時，隨著V變小而對應(yīng)的Gm急劇地變小。
此外，V-Gm函數(shù)被規(guī)定為，分散V＝V_BOUND時Gm最大，(2)的區(qū)間即分散V為V＞V_BOUND時，隨著分散V變大，Gm比(1)的區(qū)間的情況更緩和地變小。
圖4(b)為表示AVE-Gs函數(shù)的一例的圖表。橫軸為AVE，縱軸為Gs。另外，Gs的最大值為由V-Gm函數(shù)決定的Gm。
AVE-Gs函數(shù)，將表示無彩色圖像的區(qū)域和有彩色圖像的區(qū)域之間的邊界值的色度平均值設(shè)為AVE_BOUND，將AVE為AVE_BOUND的區(qū)域設(shè)為無彩色圖像的區(qū)域。并且，AVE-Gs函數(shù)被規(guī)定為，(3)的區(qū)間即AVE為AVE＜AVE_BOUND時，隨著AVE變小而Gs也急劇地變小。
此外，AVE在AVE＝V_BOUND時Gs最大，規(guī)定為(4)的區(qū)間即AVE為AVE＞AVE_BOUND時，隨著AVE變大而基準(zhǔn)Gs比(3)的區(qū)間的情況緩緩變小。
總結(jié)以上情況，規(guī)定V-Gm函數(shù)為V＝0 Gm為最小值00＜V＜V_BOUNDGm為急劇的右上直線V＝V_BOUND Gm為最大值1V-BOUND＜V Gm為平緩的右下直線規(guī)定AVE-Gs函數(shù)為AVE＝0 Gs為最小值00＜AVE＜AVE_BOUNDGs為急劇的右上直線AVE＝AVE_BOUND Gs為最大值GmAVE_BOUND＜AVE Gs為平緩的右下直線圖像處理裝置100，根據(jù)如上所述規(guī)定的V-Gm函數(shù)以及AVE-Gs函數(shù)，在考慮輸入圖像信號屬于無彩色的圖像區(qū)域的情況下，按照隨著輸入圖像接近無彩色的圖像(即隨著輸入圖像的色度分布遠(yuǎn)離規(guī)定值)而色度補(bǔ)正變?nèi)醯姆绞剿愠鯣s。
此外，在考慮輸入圖像信號屬于有彩色的圖像區(qū)域的情況下，按照隨著輸入圖像信號的色度平均變大(即隨著輸入圖像的色度分布遠(yuǎn)離規(guī)定值)而色度補(bǔ)正變?nèi)醯姆绞娇伤愠鯣s。
色度補(bǔ)正執(zhí)行部103色度補(bǔ)正執(zhí)行部103，通過將對各像素的每個輸入色差信號乘以由基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部102算出的Gs后所得到的色度補(bǔ)正量與各像素的每個輸入色差信號相加，生成輸出圖像信號。
具體地來說，設(shè)各像素的輸入色差信號為RY[n]、BY[n]，補(bǔ)正后的各像素的色差信號RYOUT[n]、BYOUT[n]，RYOUT[n]、BYOUT[n]由下式(4)算出。另外，n表示識別各像素的編號，為正整數(shù)。
RYOUT[n]＝RY[n](1+Gs)BYOUT[n]＝BY[n](1+Gs)(4)以往，例如對具有圖15所示的特性的輸入圖像信號進(jìn)行不適當(dāng)?shù)纳妊a(bǔ)正。但是，根據(jù)該色度補(bǔ)正執(zhí)行部103的處理，能夠?qū)嵤┻m當(dāng)?shù)纳妊a(bǔ)正，可得到更自然的圖像信號。
另外，該第一實(shí)施方式中，通過比例直線的組合規(guī)定V-Gm函數(shù)以及AVE-Gs函數(shù)，但也可按照輸入圖像信號的特性等變更該比例直線的斜率。此外，不限于比例直線，也可由對數(shù)曲線或二次曲線等的函數(shù)的組合來規(guī)定。
(第二實(shí)施方式)圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的圖。
圖像處理裝置200，如圖5所示，其結(jié)構(gòu)包括色度分布特性計算部101、基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部104以及色度補(bǔ)正執(zhí)行部103。
以下，對圖5的圖像處理裝置200中所包括的上述各構(gòu)成要素進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，由于色度分布特性計算部101以及色度補(bǔ)正執(zhí)行部103進(jìn)行與本發(fā)明的第一實(shí)施方式的情況相同的處理，因此省略說明。
基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部104基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部103，基于由色度分布特性計算部101算出的AVE和V算出Gs。
具體地來說，基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部103首先基于規(guī)定V和分散色度補(bǔ)正增益Gv(以下稱為“Gv”)之間的關(guān)系的給定函數(shù)(以下記為V-Gv函數(shù))算出Gv。在此，Gv是基于色度分散的色度補(bǔ)正增益，是用于算出Gs的系數(shù)。
接下來，基于規(guī)定AVE和平均色度補(bǔ)正增益Gs的關(guān)系的給定函數(shù)(以下記為AVE-Ga)算出Ga(以下稱為“Ga”)。在此，Ga為基于色度平均的色度補(bǔ)正增益，用于算出Gs的系數(shù)。
并且，如下式5所示，將Gv和Gs相乘而算出Gs。
Gs＝Gv×Ga(5)在此，V-Gv函數(shù)以及AVE-Ga函數(shù)的特性按照圖6(a)以及(b)所示那樣被規(guī)定。
圖6(a)為表示V-Gv函數(shù)的一例的圖表。橫軸為V，縱軸為Gv。另外，在該第二實(shí)施方式中，設(shè)Gv的最大值為1。
該V-Gv函數(shù)具有與第一實(shí)施方式中所述的V-Gm函數(shù)(圖4(a))相同的特性。
圖6(b)是表示AVE-Ga函數(shù)的一例的圖表。橫軸為AVE，縱軸為Ga。另外，該第二實(shí)施方式中，設(shè)Ga的最大值為1。
AVE-Ga函數(shù)除去其最大值為1的點(diǎn)之外，與第一實(shí)施方式所述的AVE-Gs函數(shù)(圖4(b))相同的特性。
通過采用該第二實(shí)施方式中的基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部104，能夠得到與第一實(shí)施方式相同的效果。
(第三實(shí)施方式)圖7是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的圖。
圖像處理裝置300，如圖7所示，其結(jié)構(gòu)包括色度分布特性計算部101、色度補(bǔ)正增益計算部102以及色度補(bǔ)正執(zhí)行部105。
以下，對圖7的圖像處理裝置300中所包括的上述各構(gòu)成要素進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，由于色度分布特性計算部101以及基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部102進(jìn)行與本發(fā)明的第一實(shí)施方式的情況相同的處理，因此省略說明。
色度補(bǔ)正執(zhí)行部105色度補(bǔ)正執(zhí)行部105，對每個像素算出用于算出基于輸入圖像信號的色度的色度補(bǔ)正量的系數(shù)(以下記為色度補(bǔ)正增益)。
色度補(bǔ)正執(zhí)行部105基于Gs和各像素中的輸入圖像信號的色度，對每個像素算出色度補(bǔ)正增益G(以下稱為“G”)。此時，色度步驟執(zhí)行部104按照G不超過Gs的方式進(jìn)行抑制。具體地來說，色度補(bǔ)正執(zhí)行部105，基于規(guī)定色度S和G的關(guān)系的給定函數(shù)(以下記為S-G函數(shù))對每個像素算出G。
但是，認(rèn)為在各像素中輸入圖像信號的色度小的圖像為無彩色圖像。如果對上述無彩色圖像進(jìn)行強(qiáng)色度補(bǔ)正，則添加顏色、反而會有成為不自然的圖像的可能性。
此外，對色度大的輸入圖像信號施加強(qiáng)色度補(bǔ)正后，會有顏色變淺，或者添加不自然的顏色的可能性。
考慮這種各像素的輸入圖像信號的特性，在圖像處理裝置300中，色度補(bǔ)正執(zhí)行部105基于具有圖8所示的特性的S-G函數(shù)對各個像素算出G。
圖8是表示S-G函數(shù)的一例的圖表。橫軸為色度S，縱軸為G。另外，G的最大值為由基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益算出部102算出的Gs。
S-G函數(shù)中，設(shè)表示無彩色圖像的區(qū)域和有彩色圖像的區(qū)域之間的邊界值的色度為S_BOUND，色度S處于S≤S_BOUND的區(qū)域?yàn)闊o彩色圖像的區(qū)域。并且，S-G函數(shù)被規(guī)定為，(9)的區(qū)間即色度S為S＜S_BOUND時，隨著色度S變小而對應(yīng)的G也急劇變小。
此外，S-G函數(shù)，在色度為S_BOUND時G為最大值Gs。并且，S-G函數(shù)被規(guī)定為，(10)的區(qū)間即色度S為S＞S_BOUND時，隨著色度S變大而色度補(bǔ)正增益G比(9)的區(qū)間的情況更緩和地變小。
總結(jié)以上的內(nèi)容，規(guī)定S-G函數(shù)為S＝0 G為最小值10＜S＜S_BOUNDG為急劇的右上直線S＝S_BOUND G為最大值GsS_BOUND＜S G為平緩的右下直線。
接下來，色度補(bǔ)正執(zhí)行部105對每個像素，將輸入像素信號乘以色度補(bǔ)正增益所得到的色度補(bǔ)正量與輸入色差信號相加，生成輸出圖像信號。
具體地說，設(shè)各像素的輸入色差信號為RY[n]、BY[n]、各像素的色度補(bǔ)正增益為G[n]，補(bǔ)正后的各像素的色差信號為RYOUT[n]、BYOUT[n]后，RYOUT[n]、BYOUT[n]由下式6算出。另外，n表示識別各像素的號碼，為正整數(shù)。
RYOUT[n]＝RY[n](1+G[n])RYOUT[n]＝BY[n](1+G[n]) (6)
如上所述，該第三實(shí)施方式中的圖像處理裝置300中，色度補(bǔ)正執(zhí)行部105對每個像素，按照輸入圖像信號的色度抑制Gs的值。
即色度補(bǔ)正執(zhí)行部105根據(jù)如上那樣規(guī)定的S-G函數(shù)，對認(rèn)為色度屬于無彩色圖像的區(qū)域的像素，按照隨著其色度變小而色度補(bǔ)正也變?nèi)醯姆绞剿愠鯣。
色度屬于有彩色區(qū)域，但即使有彩色區(qū)域中，在屬于所謂低色度區(qū)域的情況下，由于施加強(qiáng)色度補(bǔ)正而使G與Gs為相同程度。
對認(rèn)為色度屬于有彩色區(qū)域的像素，按照隨著其色度變大而色度補(bǔ)正變?nèi)醯姆绞剿愠鯣。
通過進(jìn)行這種色度補(bǔ)正，能夠抑制對每個像素施加顏色變淺或不自然的顏色，可表現(xiàn)更正確的灰度。
另外，在該第三實(shí)施方式中，色度補(bǔ)正執(zhí)行部105通過比例直線的組合規(guī)定S-G函數(shù)，但該比例直線的斜率也可按照色度補(bǔ)正結(jié)果變更。此外，不限于比例直線，也可由對數(shù)曲線或二次曲線等的組合來規(guī)定。
此外，關(guān)于基準(zhǔn)色度步驟增益計算部102，也可置換為在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中采用的基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部104。
(第四實(shí)施方式)圖9是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的圖。
圖像處理裝置400，如圖9所示，其結(jié)構(gòu)包括色度分布特性計算部101、基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部102、色度補(bǔ)正增益最大值計算部106以及色度補(bǔ)正執(zhí)行部107。
以下，對圖9的圖像處理裝置400中所包括的上述各結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行詳細(xì)說明。
另外，由于色度分布特性計算部101以及基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部102進(jìn)行與本發(fā)明的第一實(shí)施方式的情況相同的處理，因此省略其說明。
色度補(bǔ)正增益最大值計算部106色度補(bǔ)正增益最大值計算部106，從所輸入的圖像信號分離色差信號，根據(jù)所分離的色差信號算出色調(diào)。并且，對每個像素，算出作為用于算出基于輸入圖像信號的色調(diào)的色度補(bǔ)正量的系數(shù)的分色的色度補(bǔ)正增益SG(以下記為“SG”)的最大值。
具體地來說，色度補(bǔ)正增益最大值計算部106，基于規(guī)定輸入圖像信號的色調(diào)H(以下記為“H”)和分色的色度補(bǔ)正增益最大值SGm的關(guān)系的函數(shù)(以下記為H-SGm函數(shù))，算出每個像素的SGm。該SGm為對每個像素SG取得的最大值。
圖10為表示H-SGm函數(shù)的一例的圖表。橫軸表示輸入圖像信號的H，縱軸為SGm。
在H-SGm函數(shù)中，SGm以Gs為基準(zhǔn)，對特定的色調(diào)例如BH1～BH4的色調(diào)設(shè)定為比Gs大或小。從而，例如如果進(jìn)行與其他顏色調(diào)同的色度補(bǔ)正，則會有成為不自然的顏色的可能性，關(guān)于膚色等的特定色，在H-SGm函數(shù)中，通過對成為該特定色的基準(zhǔn)的色調(diào)的SGm設(shè)定為較小，能夠減弱對該特定色的色度補(bǔ)正。
色度補(bǔ)正執(zhí)行部107色度補(bǔ)正執(zhí)行部107基于各像素的SGm和各像素中的輸入圖像信號的色度，對每個像素算出SG。此時，色度補(bǔ)正執(zhí)行部107按照SG不超過SGm的方式進(jìn)行抑制。
具體地來說，色度補(bǔ)正執(zhí)行部107，基于規(guī)定色度S和SG的關(guān)系的給定函數(shù)(以下記為S-SG函數(shù))，對每個像素算出SG。
圖11是表示S-SG函數(shù)的一例的圖表。橫軸為色度S，縱軸為SG。另外，SG的最大值為由色度補(bǔ)正增益最大值計算部106算出的SGm。
S-SG函數(shù)，除去其最大值為SGm的點(diǎn)之外，具有與第三實(shí)施方式所述的S-G函數(shù)(圖8)相同的特性。
接下來，色度補(bǔ)正執(zhí)行部107，對每個像素，將對輸入色差信號乘以分色的色度補(bǔ)正增益所得到的色度補(bǔ)正量與輸入色差信號相加，生成輸出圖像信號。
具體地來說，設(shè)各像素的輸入色差信號為RY[n]、BY[n]，各像素的分色的色度補(bǔ)正增益為SG[n]，色度補(bǔ)正后的各像素的色差信號為RYOUT[n]、BYOUT[n]，則RYOUT[n]、BYOUT[n]由下式7算出。另外，n表示識別各像素的編號，為正整數(shù)。
RYOUT[n]＝RY[n](1+SG[n])BYOUT[n]＝BY[n](1+SG[n]) (7)
以上，該第四實(shí)施方式的圖像處理裝置400中，色度補(bǔ)正增益最大值計算部106以及色度補(bǔ)正執(zhí)行部107對每個像素還考慮輸入圖像信號的色調(diào)，施以強(qiáng)弱的色度補(bǔ)正。
如果進(jìn)行這種色度補(bǔ)正，則通常肌膚等的特定色為人善于記憶的顏色，與其他顏色同樣施加色度補(bǔ)正后，會有成為不自然顏色的情況，但如上所述通過抑制對特定色的色度補(bǔ)正，能夠避免這種現(xiàn)象，能夠進(jìn)行更自然的色度補(bǔ)正。
(第五實(shí)施方式)圖12是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的圖。
圖像處理裝置500，如圖12所示，其結(jié)構(gòu)包括色度分布特性計算部101、基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部104、色度補(bǔ)正增益最大值計算部108以及色度補(bǔ)正執(zhí)行部107。
以下，對圖12的各圖像處理裝置500中包括的上述各結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行詳細(xì)說明。
另外，色度分布特性計算部101、基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益計算部104以及色度補(bǔ)正執(zhí)行部107，進(jìn)行與本發(fā)明的第二以及第四實(shí)施方式的情況相同的處理，因此省略其說明。
色度補(bǔ)正增益最大值算出部108色度補(bǔ)正增益最大值算出部108對每個像素算出SGm。
具體地來說，首先色度補(bǔ)正增益最大值計算部108，基于規(guī)定輸入圖像信號的色調(diào)H和分色的獨(dú)立色度補(bǔ)正增益CG(以下記為“CG”)的關(guān)系的給定函數(shù)(以下記為H-CGm函數(shù))，對每個像素算出CG。在此，所謂CG是用于算出SGm的系數(shù)。
圖13是表示H-CG函數(shù)的一例的圖表。橫軸為輸入圖像信號的H，縱軸為CG。
H-CG函數(shù)中，CG以1為基準(zhǔn)，對特定的色調(diào)、例如BH1～BH4的色調(diào)，設(shè)定為比1大或小。
接下來，如下式8所示，將每個像素的CG與Gs相乘的結(jié)果作為上述的每個像素的SGm。另外，在式8中，n表示識別各像素的編號，為正整數(shù)。
SGm[n]＝Gs×CG[n] (8)通過采用該第五實(shí)施方式中的色度補(bǔ)正增益最大值計算部108，能夠得到與第四實(shí)施方式相同的效果。
以上，對本發(fā)明的第一實(shí)施方式～第五實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在專利請求的范圍中所記載的技術(shù)的范圍內(nèi)有各種變形。
例如在上述第一～第五實(shí)施方式中，基于算術(shù)平均算出輸入圖像的色度的平均或偏差，但除此之外，也可采用色度的中間值或色度的最頻值來算出。
此外，在上述的V-Gm函數(shù)以及V-Gv函數(shù)中，只由給定值V_BOUND這樣的一個值規(guī)定認(rèn)為色度分散小的區(qū)域和認(rèn)為大的區(qū)域的邊界，但也可規(guī)定上述邊界為具有一定寬度的區(qū)域。
同樣，上述AVE-Gs函數(shù)、AVE-Ga函數(shù)以及S-G函數(shù)中，只由給定值A(chǔ)VE_BOUND或者S_BOUND這樣的一個值規(guī)定無彩色圖像的區(qū)域和有彩色圖像的區(qū)域的邊界，但也可規(guī)定上述邊界為具有一定寬度的區(qū)域。
此外還有，圖1、圖5、圖7、圖9以及圖12所示的圖像處理裝置中的各結(jié)構(gòu)要素，從硬件的角度由任意的計算機(jī)的CPU、存儲器、其他LSI等來實(shí)現(xiàn)，從軟件的角度通過裝載在存儲器中的程序等來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然也可組合硬件和軟件來實(shí)現(xiàn)。
此外，有關(guān)本發(fā)明的圖像處理裝置，例如可適用于所有LCD顯示器、等離子顯示器等顯示裝置中，但除此之外也可適用于數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝像機(jī)等中。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，進(jìn)行輸入圖像的色度補(bǔ)正，具備色度分布特性計算機(jī)構(gòu)，其算出輸入圖像的色度的平均和色度的偏差；色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，其基于所述色度的平均和色度的偏差，算出色度補(bǔ)正系數(shù)；和色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其基于該色度補(bǔ)正系數(shù)，對所述輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，基于所述色度的偏差算出第一系數(shù)，基于所述色度的平均算出第二系數(shù)，基于所算出的第一系數(shù)以及第二系數(shù)，算出所述色度補(bǔ)正系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，在所述色度的偏差在給定值以上的情況下，所述色度的偏差越大、使所述第一系數(shù)越小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，基于所述色度的平均判定所述輸入圖像屬于有彩色區(qū)域還是屬于無彩色區(qū)域，在判定為所述輸入圖像屬于無彩色區(qū)域的情況下，所述色度的平均越大，使所述第二系數(shù)越大，在判定為所述輸入圖像屬于有彩色區(qū)域的情況下，所述色度的平均越大，使所述第二系數(shù)越小。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，基于所算出的所述第一系數(shù)，決定所述第二系數(shù)的最大值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，基于所述色度的平均和色度的偏差算出基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)，所述色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，基于所述基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)和各像素的色度算出每一個像素的的色度補(bǔ)正系數(shù)，基于所述每一個像素的色度補(bǔ)正系數(shù)對所述輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，基于所述各像素的色度判定所述各像素的輸入圖像屬于有彩色區(qū)域還是屬于無彩色區(qū)域，判定為輸入圖像屬于無彩色區(qū)域的像素，該像素的色度越大，在所述基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)以下的范圍中使該像素的色度補(bǔ)正系數(shù)越大，判定為輸入圖像屬于有彩色區(qū)域的像素，該像素的色度越大，在所述基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)以下的范圍中使該像素的色度補(bǔ)正系數(shù)越小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，基于所述色度補(bǔ)正系數(shù)和各像素的色調(diào)算出該各像素的分色的色度補(bǔ)正系數(shù)，所述色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，基于該各像素的分色的色度補(bǔ)正系數(shù)和該各像素的色度，算出該各像素的色度補(bǔ)正系數(shù)，基于所算出的各像素的色度補(bǔ)正系數(shù)，對輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，基于所述各像素的色度判定所述各像素的輸入圖像屬于有彩色區(qū)域還是屬于無彩色區(qū)域，判定為輸入圖像屬于無彩色區(qū)域的像素，該像素的色度越大，在所述各像素的分色的色度補(bǔ)正系數(shù)以下的范圍中使該像素的色度補(bǔ)正系數(shù)越大，判定為輸入圖像屬于有彩色區(qū)域的像素，該像素的色度越大，在所述各像素的分色的色度補(bǔ)正系數(shù)以下的范圍中使該像素的色度補(bǔ)正系數(shù)越小。
10.一種圖像處理程序，使計算機(jī)發(fā)揮作為進(jìn)行輸入圖像的色度補(bǔ)正的圖像處理裝置的功能，使計算機(jī)作為下述機(jī)構(gòu)發(fā)揮功能色度分布特性計算機(jī)構(gòu)，其算出輸入圖像的色度的平均和色度的偏差；色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，其基于所述色度的平均和色度的偏差，算出色度補(bǔ)正系數(shù)；和色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，基于該色度補(bǔ)正系數(shù)，對所述輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理程序，其特征在于，所述色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，基于所述色度的平均和色度的偏差算出基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)，所述色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，基于所述基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)和各像素的色度算出每一個像素的色度補(bǔ)正系數(shù)，基于所述每一個像素的色度補(bǔ)正系數(shù)，對所述輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理程序，其特征在于，所述色度補(bǔ)正系數(shù)計算機(jī)構(gòu)，基于所述色度的平均和色度的偏差算出基準(zhǔn)色度補(bǔ)正系數(shù)，所述色度補(bǔ)正執(zhí)行機(jī)構(gòu)，基于所述色度補(bǔ)正系數(shù)和各像素的色調(diào)，算出該各像素的分色的色度補(bǔ)正系數(shù)，基于該各像素的分色的色度補(bǔ)正系數(shù)和該各像素的色度，算出該各像素的色度補(bǔ)正系數(shù)，基于所算出的各像素的色度補(bǔ)正系數(shù)對輸入圖像進(jìn)行色度補(bǔ)正。
全文摘要
提供一種按照輸入圖像的色度分布決定色度補(bǔ)正系數(shù)，基于此進(jìn)行色度補(bǔ)正，由此能對各種輸入圖像進(jìn)行適當(dāng)色度補(bǔ)正，生成更自然的圖像的圖像處理裝置以及圖像處理程序。為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明中色度分布特性計算部(101)根據(jù)輸入圖像信號算出色度分布特性。色度補(bǔ)正增益計算部(102)，算出成為用于算出基于輸入圖像信號的色度分布特性的色度補(bǔ)正量的基準(zhǔn)的系數(shù)(基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益)。色度補(bǔ)正執(zhí)行部(103)基于基準(zhǔn)色度補(bǔ)正增益補(bǔ)正輸入圖像信號的色度。
文檔編號G06T5/00GK1941843SQ20061013993
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者安部高明, 前中章弘, 恒川法和 申請人:三洋電機(jī)株式會社